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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
Universidade Federal de Ouro Preto
Escola de Minas – Departamento de Engenharia Civil
Curso de Graduação em Engenharia Civil
Brian Aquino Fernandes
MODELAGEM COMPUTACIONAL DO BALANÇO
HÍDRICO DE UMA COBERTURA VERDE INSTALADA EM
EDIFICAÇÃO NA ÁREA CENTRAL DE BELO HORIZONTE
Ouro Preto
2019
I
MODELAGEM COMPUTACIONAL DO BALANÇO HÍDRICO DE UMA COBERTURA
VERDE INSTALADA EM EDIFICAÇÃO NA ÁREA CENTRAL DE BELO
HORIZONTE
Brian Aquino Fernandes
Monografia de conclusão de curso para
obtenção do grau de Engenheiro Civil na
Universidade Federal de Ouro Preto
defendida e aprovada em 19 de dezembro
de 2019 como parte dos requisitos para a
obtenção do Grau de Engenheiro Civil.
Área de concentração: Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental
Orientador: Prof. Dr. Paulo de Castro Vieira - UFOP
Co-orientador: Prof. Dr. Martin Seidl – LEESU, ENPC, Université Paris-Est
Ouro Preto
2019
II
III
IV
Dedico este trabalho a todos que
se dispuseram a aperfeiçoar os seus conhecimentos e
contribuir com o desenvolvimento do país.
V
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus, minha família, em especial minha mãe e irmãos, meus amigos, a
UFOP pelo ensino de qualidade, a PRACE pelo apoio, aos professores, em especial
ao meu orientador Prof. Dr. Paulo de Castro Vieira e meu Co-orientador Prof. Dr.
Martin Seidl que me auxiliaram na realização deste trabalho, aos membros convidados
para participar da banca Dr(a). Ana Paula Barbosa Vitor Oliveira Marques e o Prof.
Dr. Lucas Deleon Ferreira e a todos que colaboraram para minha formação.
I
RESUMO
Este trabalho teve como objetivo simular o balanço hídrico de forma simplificada de
uma cobertura verde instalada em uma edificação na área central de Belo Horizonte -
MG, com o propósito de verificar sua eficiência em relação as suas características
como altura do substrato e tipo de vegetação instalada. Para a simulação proposta,
foram utilizadas algumas informações como a localidade e elementos constituintes da
cobertura verde instalada no prédio da Unimed localizado no bairro Santa Efigênia de
aproximadamente 599 m² e com altura de substrato de 40 cm. Os modelos
computacionais para obtenção da evapotranspiração de referência (ETo), assim como
para simular a capacidade de retenção de água da cobertura verde foram,
respectivamente, o CROPWAT 8.0, e o GreenRoof. Foram utilizados os dados
meteorológicos da estação convencional de Belo Horizonte/MG OMM: 83587,
operada pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). As simulações foram
realizadas para o período de 01/10/2018 a 30/09/2019, considerando uma capacidade
de retenção de 2,50 l/m²/cm para o substrato e de 2 l/m² para camada drenante. Para
simular a cobertura verde em estudo, foi considerada a composição de uma vegetação
de gramíneas e ervas, a qual foi observada a redução total do volume de água pluvial
escoada em 71% para o volume total de chuva precipitada no período. Para avaliar a
contribuição da vegetação, foram simuladas as 4 composições disponíveis
(suculentas e musgos; musgos e suculentas; gramíneas e ervas; suculentas e
gramíneas) pelo programa com altura do substrato de 40 cm. E para a altura do
substrato, foram simuladas algumas alturas variando de 10 a 80 cm, utilizando a
vegetação de gramíneas e ervas. Observou-se tanto na avaliação da contribuição das
vegetações, quanto nas alturas do substrato simuladas, impacto no volume de água
pluvial escoada e na quantidade dos dias de estresse hídrico. Recomenda-se a
simulação do balanço hídrico como estimativa para auxiliar na escolha dos parâmetros
utilizados no projeto de cobertura verde, e validar os dados obtidos em ensaios de
campo e em ambientes controlados a fim de se obter a confirmação dos resultados e
ajustes necessários para maior compatibilidade com a realidade.
Palavras-chave: Coberturas verdes. Balanço hídrico. Sustentabilidade.
II
ABSTRACT
This work had as objective or simplified water balance of a green cover, applied in a
central area of Belo Horizonte-MG, with the objective of verifying its economic
efficiency in relation to the characteristics as substrate height and applied vegetation
type. For a proposed proposal, some information was used, such as the location and
the constituent elements of the green roof installed in the Unimed building located in
the Santa Efigênia neighborhood of approximately 599 m² and substrate height of 40
cm. The computational models for the use of reference evapotranspiration (ETo) as
well as for the water retention capacity of the green roof were simulated, respectively,
as CROPWAT 8.0 and GreenRoof. The meteorological data of the conventional station
of Belo Horizonte / MG OMM: 83587, operated by the National Institute of Meteorology
(INMET) were used. As simulations were performed for the period from 10/01/2018 to
09/30/2019, considering a retention capacity of 2.50 l / m² / cm for substrate and 2 l /
m² for draining layer. To simulate a green cover under study, it was considered a
composition of grass and grass vegetation, and it was observed a total reduction of the
volume of runoff water by 71% for the total volume of rainfall in the period. To evaluate
the contribution of vegetation, 4 available compositions were simulated (succulents
and mosses; mosses and succulents; grasses and herbs; succulents and grasses) by
the program with substrate height of 40 cm. And for substrate height, some heights
ranging from 10 to 80 cm were simulated using grass and grass vegetation. Observe
in the evaluation of the contribution of the vegetation, as well as in the simulated
substrate heights, impact on the volume of rainwater runoff and on the amount of water
stress days. A water balance simulation is recommended as an estimate for the choice
of aids used in green roof design, and to validate data from field trials and controlled
environments for verification of results and adjustments used for greater compatibility
with reality.
Keywords: Green mulches. Hydric balance. Sustainability.
III
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Ciclo hidrológico – Fonte: Adaptado (PERLMAN e EVANS, 2019) .............. 3
Figura 2: Efeitos da urbanização nos processos hidrológicos – Fonte: (PORTO 1995
apud BENINI, 2005, p. 6) ............................................................................................ 4
Figura 3: Comparação da temperatura e ciclo hidrológico entre a zona urbana e rural
– Fonte: (PIVETTA, 2012) ........................................................................................... 5
Figura 4: Estrutura do plano diretor de drenagem urbana – Fonte: (TUCCI, 2002) .... 6
Figura 5: Composição do telhado verde - Fonte: (Snodgrass e McIntyre, 2010 apud
BALDESSAR, 2012) .................................................................................................... 8
Figura 6: Tipos de vegetações para cobertura verde extensiva ................................ 10
Figura 7: Fluxograma esquemático do modelo de balanço hídrico do telhado verde
Fonte: (TASSI, TASSINARI, et al., 2014) .................................................................. 14
Figura 8: Infográfico para obtenção do balanço hídrico da cobertura verde ............. 19
Figura 9: Unimed localizada na Avenida Churchill, nº36 no bairro Santa Efigênia, Belo
Horizonte - MG .......................................................................................................... 20
Figura 10: Foto da vegetação do telhado verde da Unimed Santa Efigênia – Fonte:
(PBH, 2017) ............................................................................................................... 21
Figura 11: Distância da estação convencional de Belo Horizonte/MG (OMM: 83587)
do prédio da Unimed no bairro Santa Efigênia – Fonte: Google Earth 2019 ............. 22
Figura 12: Estação convencional de Belo Horizonte - MG (OMM: 83587) – Fonte:
Google ....................................................................................................................... 22
Figura 13: Penman monteith equation parametrizada pela FAO (PM-FAO56)
Fonte: https://www.slideshare.net/satishdulla/penman-monteith-equation ................ 23
IV
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Características básicas de uma cobertura verde de acordo com a sua
classificação – Fonte: Adaptado (Cantor, 2008 apud IBIAPINA, SILVA, et al., 2011) . 7
Tabela 2: Características físicas e químicas dos materiais TP, TM, TV, e dos
substratos comerciais SH, SF e ST – Fonte: (WILLES e REICHARDT, 2014) ........... 9
Tabela 3: Valores de referência: retenção de água pluvial de acordo com
características da cobertura verde – Fonte: (FLL, 2002 apud IBIAPINA, SILVA, et al.,
2011) ......................................................................................................................... 12
Tabela 4: Valores de retenção apresentados pelos estudos selecionados – eventos
de precipitação simulados - Fonte: (BÄR e TAVARES, 2017) .................................. 12
Tabela 5: Valores de retenção do escoamento apresentados pelos estudos
selecionados - eventos de precipitação naturais – Fonte: (BÄR e TAVARES, 2017) 13
Tabela 6: Equação de correção para EVT devido as condições de ventilação ......... 17
Tabela 7: Valores padrões do GreenRoof ................................................................. 18
Tabela 8: Características da cobertura verde da Unimed e do equivalente
impermeabilizado ...................................................................................................... 25
Tabela 9: Precipitação, temperaturas máxima e mínima (01/10/2018 a 30/09/2019)
Fonte: INMET ............................................................................................................ 28
Tabela 10: Valores de destaque para ETo ................................................................ 29
Tabela 11: Balanço hídrico anual da cobertura verde usada e para a cobertura padrão
impermeabilizada no período de estudo ................................................................... 30
Tabela 12: Balanço hídrico da cobertura verde no período de 28/12/2018 a 01/01/2019
.................................................................................................................................. 32
Tabela 13: Balanço hídrico da cobertura verde simulada no período chuvoso ......... 33
Tabela 14: Balanço hídrico da cobertura verde simulada no período seco ............... 33
V
Tabela 15: Balanço hídrico simulado resumido da cobertura verde em estudo
considerando 40% de porosidade para o substrato .................................................. 34
Tabela 16: Balanço hídrico do telhado verde variando sua vegetação ..................... 35
Tabela 17: Balanço hídrico do telhado verde em função da altura do substrato ....... 35
Tabela 18: Balanço hídrico da cobertura verde, cobertura de cascalho e cobertura de
telhas ......................................................................................................................... 38
VI
SUMÁRIO
Agradecimentos ................................................................................................... V
Resumo ................................................................................................................. I
Abstrat .................................................................................................................. II
Lista de Figuras ................................................................................................... III
Lista de Tabelas .................................................................................................. IV
Sumário .............................................................................................................. VI
1 Introdução ...................................................................................................... 1
1.1 Objetivo ................................................................................................... 2
1.1.1 Objetivos Específicos ........................................................................ 2
2 Revisão Bibliográfica ...................................................................................... 3
2.1 Impactos da urbanização na drenagem urbana ...................................... 3
2.2 Técnicas compensatórias em drenagem urbana ..................................... 5
2.2.1 Cobertura verde ................................................................................ 7
2.3 Balanço hídrico em coberturas verdes simplificado ............................... 14
2.4 Modelagem computacional .................................................................... 15
3 Metodologia .................................................................................................. 19
3.1 Objeto e local de estudo ........................................................................ 19
3.2 Dados meteorológicos ........................................................................... 21
3.3 Medição ETo .......................................................................................... 23
3.4 Cálculo do balanço hídrico do telhado verde ......................................... 24
VII
3.5 Cálculo e comparação do balanço hídrico da cobertura verde quanto a
sua altura e vegetação ........................................................................................... 26
3.6 Eficiência da cobertura verde em estudo comparada com outros tipos de
cobertura disponíveis no programa ........................................................................ 26
4 Resultados e discussão ............................................................................... 27
4.1 Dados meteorológicos ........................................................................... 27
4.2 Medição ETo.......................................................................................... 28
4.3 Cálculo do balanço hídrico do telhado verde ......................................... 29
4.4 Cálculo e comparação do balanço hídrico da cobertura verde quanto à
altura de substrato e escolha da vegetação ........................................................... 35
4.5 Cálculo e comparação do balanço hídrico da cobertura verde em estudo
com a cobertura de cascalho e de telha ................................................................ 37
5 Conclusões e recomendações ..................................................................... 39
Referências ......................................................................................................... 40
Apêndice A ......................................................................................................... 43
A.1 Anexos ................................................................................................... 43
Anexo A: Tabela com dados meteorológicos da estação de Belo
Horizonte/MG (OMM: 83587) no período de 01/10/2018 à 30/09/2019 e a ETo
calculada pelo CROPWAT 8.0 – Fonte: INMET ................................................. 43
Anexo B: Dados diários do balanço hídrico da cobertura verde e da cobertura
impermeabilizada calculados pelo GreenRoof .................................................... 52
1
1 INTRODUÇÃO
A crescente expansão dos centros urbanos comprometem o sistema de drenagem
devido ao aumento da impermeabilização do solo, que promove o escoamento
superficial e o pico de vazão. Por esta razão, tem sido utilizada técnicas ambientais
compensatórias para retenção das águas pluviais. Dentre elas, temos as medidas de
desenvolvimento de baixo impacto (Low Impact development-LID's) como os
reservatórios de retardo, os poços de infiltração, os pavimentos permeáveis e a
cobertura verde (BENINI, 2005).
Especificamente no caso da cobertura verde, além da contribuição na retenção
das águas pluviais, ela promove a redução da poluição, melhorias no conforto termo
acústico, paisagístico e, caracteriza-se, de forma geral, por apresentar
impermeabilização da estrutura de suporte, sistema drenante para o escoamento
pluvial excedente, uma camada de solo ou substrato e também outra camada de
vegetação (TASSI, TASSINARI, et al., 2014).
A eficiência da cobertura verde quanto à retenção de água pluvial apresenta
grande variabilidade dependendo das características adotadas. Segundo alguns
autores, com a sua utilização é possível reduzir entre 50 e 90% dos volumes pluviais
escoados (INGRA, 2010; BENINI, 2005 apud ROSENZWEIG et al.,2006).
Devido essa grande variabilidade, foi feito o balanço hídrico utilizando software de
domínio público e distribuição gratuita (GreenRoof), visando contribuir para melhoria
dos projetos de engenharia relacionados as coberturas verdes, avaliando a sua
eficiência quanto à altura do substrato, tipo de vegetação e ainda, a comparando com
a cobertura impermeabilizada, com o cascalho e também com a telha.
Pretendeu-se então, contribuir para uma melhor compreensão do balanço hídrico
de uma cobertura verde instalada em uma edificação na área central de Belo
Horizonte/MG, a partir do modelamento das variáveis relacionadas a capacidade de
retenção, com o propósito de corroborar com a utilização de parâmetros de projeto
desta tecnologia para as condições locais.
2
1.1 Objetivo
Avaliar o balanço hídrico, de forma simplificada, de uma cobertura verde instalada
em edificação na área central de Belo Horizonte por meio do modelamento
computacional de variáveis relacionadas a capacidade de retenção de água, no
período de 01 de outubro de 2018 a 30 de setembro de 2019.
1.2 Objetivos Específicos
1. Levantar os parâmetros climáticos e de chuvas locais da área em estudo no
período de 01 de outubro de 2018 a 30 de setembro de 2019.
2. Avaliar o balanço hídrico, simulado por meio de modelagem computacional, de
uma cobertura verde instalada no prédio da Unimed localizado na Av. Churchil,
nº 36, no bairro Santa Efigênia em Belo Horizonte – MG, comparando-o com
o balanço hídrico de uma cobertura hipotética impermeabilizada também
simulada no período de 01 de outubro de 2018 a 30 de setembro de 2019.
3. Avaliar a influência da altura e da composição da vegetação da cobertura
verde no balanço hídrico simulado.
4. Avaliar os resultados do balanço hídrico simulado da cobertura verde estudada
comparando com diferentes tipos de cobertura convencionais disponíveis no
programa utilizado.
3
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Impactos da urbanização na drenagem urbana
O ciclo hidrológico, Figura 1, corresponde ao processo contínuo de circulação da
água no nosso planeta onde o vapor d’água gerado pela evaporação dos cursos de
água, da superfície terrestre e transpiração das plantas é elevado na atmosfera até
sua condensação e se precipita nos oceanos ou na superfície da terra podendo ser
interceptada pela vegetação, escoada superficialmente ou infiltrada no solo fechando
o ciclo. Neste ciclo a perda de água do solo por evaporação e a perda de água da
planta por transpiração corresponde a evapotranspiração (NEVES, 2005).
Figura 1: Ciclo hidrológico – Fonte: Adaptado (PERLMAN e EVANS, 2019)
A urbanização vem modificando drasticamente as paisagens naturais
ocasionando, dentre outros fatores, a redução da vegetação e da área permeável do
4
solo, alterando o ciclo hidrológico e as características naturais da drenagem, o que
acarreta problemas como o aumento das zonas de calor, da velocidade de
escoamento superficial, inundações, assoreamento e erosão. (OLIVEIRA, 2009;
TUCCI, 2002). A Figura 2 demostra a sequência de acontecimentos vinculados a
urbanização que alteram o ciclo hidrológico.
Figura 2: Efeitos da urbanização nos processos hidrológicos – Fonte: (PORTO 1995 apud
BENINI, 2005, p. 6)
No lugar de terra exposta e vegetação a área urbanizada composta de concreto,
asfalto, vidro e metais tende a absorver e armazenar, de forma geral, o dobro de calor
que uma área rural vizinha, devido à redução na penetração da água no solo e da
evapotranspiração (PIVETTA, 2012). Assim, ocorre o efeito ilha de calor, Figura 3, que
ocasiona o aumento e variação de forma mais brusca da temperatura comparado com
regiões que possuem cobertura vegetal e maior permeabilidade do solo.
5
Figura 3: Comparação da temperatura e ciclo hidrológico entre a zona urbana e rural – Fonte:
(PIVETTA, 2012)
Deve-se levar em conta também que a redução da evapotranspiração e aumento
da temperatura promovem a redução da umidade relativa do ar e, segundo
recomendações da Organização Mundial de Saúde (OMS), níveis abaixo de 60% não
são favoráveis para a saúde (CGE-SP, 2019).
2.2 Técnicas compensatórias em drenagem urbana
Neste cenário, a gestão de águas pluviais tornou-se uma questão de emergência
nos centros urbanos e a abordagem Higienista, que visava a evacuação rápida dos
excessos pluviais por canais e dutos enterrados, passa a ter princípios mais modernos
e amplos do controle de drenagem que, segundo TUCCI (2003), visão:
• impacto zero para que novos desenvolvimentos não aumentem a vazão de
pico nas condições naturais ou prévias, adotando medidas compensatórias
e controle na fonte;
6
• manutenção das funções hidrológicas integrando o planejando do conjunto
da bacia para controle do volume;
• controle de jusante, a fim de se evitar a transferência de impactos causados
pelo excesso de escoamento;
• valorização de medidas preventivas não estruturais, tais como a educação
da população acerca da relevância do tema e a implementação de medidas
de regulamentação e de fiscalização para manutenção e prevenção de
impactos relacionados ao volume de escoamento.
Tendo como base esse conjunto de informações e medidas relacionadas,
desenvolve-se o Plano Diretor de Drenagem Urbana, cuja estrutura está apresentada
na Figura 4.
Figura 4: Estrutura do plano diretor de drenagem urbana – Fonte: (TUCCI, 2002)
7
Assim, pode-se utilizar de várias alternativas tecnológicas, combinadas ou não,
que, quando aplicadas corroboram para o controle na fonte do escoamento superficial
como reservatório de retardo, aproveitamento de água pluvial, poços de infiltração e
telhado verde.
2.2.1 Cobertura verde
Cobertura verde, telhado vivo, telhado verde, biotelhas, ecotelhas e outras
expressões podem ser encontradas na literatura para explicar o uso de vegetação
plantada sobre coberturas que se classificam em três tipos apresentados e
caracterizados na Tabela 1 (VECCHIA 2005 apud OLIVEIRA, 2009).
Tabela 1: Características básicas de uma cobertura verde de acordo com a sua classificação –
Fonte: Adaptado (Cantor, 2008 apud IBIAPINA, SILVA, et al., 2011)
Características Extensivo Semi-intensivo ou intensivo Simples
Intensivo
Aplicação em coberturas Plana ou inclinada Plana Plana
Profundidades (m) 0,04 a 0,20 0,12 a 1,00 0,15 a 2,00
Variedade de plantas Limitada Diversificada Diversificada
Peso saturado (kg/m²) 48 a 150 120 a 200 200 a 1.500
Acessibilidade Não acessível Parcialmente acessível Acessível
Irrigação Mínima Média a elevada Igual a qualquer jardim
Manutenção Mínima Média a elevada Elevada
Custo Baixo Médio a elevado Elevado
Segundo Tasse et al. (2014) e Balsessar (2012), de uma forma geral, o telhado
verde apresenta as camadas abaixo descritas e ilustradas na Figura 5.
1. Estrutura do telhado dimensionado para suportar toda a carga do telhado
verde devidamente impermeabilizada.
2. Proteção e camada de armazenamento
8
3. Drenante que evita alagamentos indesejáveis e estresse da cultura além
de reter parte da água da chuva necessária para a vegetação durante
períodos de estiagem.
4. Filtrante que evita a migração de partículas do substrato e as raízes para
o interior da camada drenante.
5. Substrato com altura mínima e os nutrientes para atender as necessidades
da vegetação escolhida.
6. Vegetação adequada às condições climáticas do local.
Figura 5: Composição do telhado verde - Fonte: (Snodgrass e McIntyre, 2010 apud
BALDESSAR, 2012)
A camada de drenagem é composta geralmente por matérias leves e finos como
o polietileno, polipropileno e geotêxtil podendo ser constituída também por materiais
granulares como argila expandida, brita ou seixos de diâmetros semelhantes
(BALDESSAR, 2012).
A camada de substrato, de uma forma geral, leva em consideração para sua
composição a granulometria, a proporção do material orgânico, a resistência mínima
às intempéries, a estabilidade estrutural, a permeabilidade de água, a máxima
capacidade de retenção de água, a boa aeração, os nutrientes satisfatórios e um pH
ideal para o cultivo da vegetação (em média entre 6,0 e 7,0). Uma mistura adequada
9
deve ser escolhida com referência à localização, clima, espécies que serão plantadas,
disponibilidade e custo de materiais (BALDESSAR, 2012; TASSI, TASSINARI, et al.,
2014). Segundo LATSHAW (2009), a porosidade de um substrato específico para uso
em uma cobertura verde está entre 42 e 53,3%.
A Tabela 2 apresenta características físicas e químicas de três materiais
provenientes da empresa Cominas – Mineradores Conventos S.A., Criciúma, SC,
Turfa Preta (TP), Turfa Marrom (TM) e Turfa Vermelha (TV), assim como para três
tipos de substrato comerciais à base de cascas de Pinus e vermiculita provenientes
da empresa Mecprec, Telemaco Borba, PR, substrato para espécies hortículas (SH),
substrato para mudas florestais (SF) e substrato para mudas de tabaco (ST) (WILLES
e REICHARDT, 2014).
Tabela 2: Características físicas e químicas dos materiais TP, TM, TV, e dos substratos
comerciais SH, SF e ST – Fonte: (WILLES e REICHARDT, 2014)
Algumas vegetações utilizadas em coberturas verdes, são ilustradas na Figura 6.
10
Figura 6: Tipos de vegetações para cobertura verde extensiva
Algumas vantagens e imitações da cobertura verde extensiva e intensiva estão
apresentadas no Quadro 1. Destaca-se que a cobertura semi-intensiva pode
apresentar características intermediárias tanto da cobertura verde extensiva, quanto
da intensiva a depender da sua altura e tipo de vegetação.
11
Quadro 1: Comparação entre o telhado verde extensivo e intensivo – Fonte: Adaptado
(Johnston, 1996 apud PECK, CALLAGHAN, et al., 1999)
De forma geral a cobertura verde intensiva apresenta maior contribuição quanto
a retenção do volume precipitado e na redução do impacto da urbanização comparado
com a cobertura verde extensiva, porem seu custo de implantação mais elevado e
maior necessidade de manutenção pode inviabilizar sua utilização.
Alguns valores de referência quanto a retenção de água pluvial de acordo com as
características da cobertura verde se encontram na Tabela 3, para eventos de
precipitação simulados na Tabela 4 e para eventos de precipitação naturais na Tabela
5.
Cobertura verde extensivo verde intensivo
Descrição breve
• solo fino, pouca ou nenhuma irrigação, condições para estresse hídrico
• solo profundo, sistema de irrigação, condições mais favoráveis para plantas
Vantagens
• leve • maior diversidade de plantas e habitats
• adequado para grandes áreas • boas propriedades de isolamento
• adequado para telhados com 0 a 30° de inclinação
• pode ser muito atraente
• baixa manutenção • frequentemente acessível
• muitas vezes não há necessidade de irrigação e sistemas de drenagem
• utilização diversificada do telhado (para recreação, cultivo de alimentos, como espaço aberto)
• relativamente pouco conhecimento técnico necessário
• pode simular um jardim mais diversificado
• frequentemente adequado para adaptação projetos
• função ecológica, maior suporte à subsistência da fauna
• pode deixar a vegetação se desenvolver espontaneamente
• menor custo
• mais fácil para a autoridades de planejamento ter condição de aprovação
Limitações
• escolha mais limitada de plantas • maior carga de peso no telhado
• geralmente não há acesso para recreação ou outros usos
• necessidade de irrigação e sistemas de drenagem, portanto, maior necessidade de energia, água, materiais, etc.
• pouco atraente para alguns, especialmente no inverno
• sistemas mais complexos e conhecimento técnico necessário
• custo mais alto
12
Tabela 3: Valores de referência: retenção de água pluvial de acordo com características da
cobertura verde – Fonte: (FLL, 2002 apud IBIAPINA, SILVA, et al., 2011)
Tabela 4: Valores de retenção apresentados pelos estudos selecionados – eventos de
precipitação simulados - Fonte: (BÄR e TAVARES, 2017)
13
Tabela 5: Valores de retenção do escoamento apresentados pelos estudos selecionados -
eventos de precipitação naturais – Fonte: (BÄR e TAVARES, 2017)
A Tabela 3 apresenta características semelhantes a simulação realizada e foi
utilizada como critério de referência mesmo apresentando condições climáticas
diferentes devido à localização.
A Tabela 4 compara a influência da intensidade da chuva, a inclinação da
cobertura verde, sua vegetação e condições de umidade com chuvas simuladas
quanto a capacidade de retenção, alguns dados são intrigantes devido a resultados
contraditórios como maior retenção com aumento na inclinação da cobertura verde e
14
maior intensidade de chuva pelo autor Oliveira (2009), o que não é esperado, e maior
retenção para uma cobertura verde úmida sem vegetação comparada com a cobertura
verde úmida com vegetação pelo autor Nascimento (2015).
Na Tabela 5 também se compara a influência das mesmas características
descritas para a Tabela 4 quanto a retenção de água mas com chuvas naturais dando
mais ênfase a composição da cobertura verde.
2.3 Balanço hídrico em coberturas verdes simplificado
Balanço hídrico é o resultado da quantidade de água que entra e sai de um
sistema. Para a cobertura verde será considerado o modelo matemático simplificado
proposto por Tassi et al. (2014), onde se considera que o volume escoado pelo
sistema de drenagem (Vesc) é dado pelo resultado da subtração da precipitação total
(P) pelo armazenamento de água no telhado verde (S) e pela perda de água por
evapotranspiração (EVT), em mesma unidade, resultando na Equação 1:
𝑉𝑒𝑠𝑐 = 𝑃 – 𝑆 – 𝐸𝑉𝑇 (1)
Para uma série contínua de chuva, o balanço hídrico de um tempo qualquer (t)
pode ser representado pelo fluxograma da Figura 7 (TASSI, TASSINARI, et al., 2014).
Figura 7: Fluxograma esquemático do modelo de balanço hídrico do telhado verde
Fonte: (TASSI, TASSINARI, et al., 2014)
15
Conforme se observa no fluxograma da Figura 7, o volume de água armazenado
em um intervalo de tempo t+1 (St+1) é dado pela soma das parcelas do volume
precipitado entre o intervalo de tempo de t a t+1 (Pt+1), mais o volume já armazenado
no instante t (St), subtraída das parcelas do volume de água evapotranspirado no
intervalo entre t e t+1 (EVTt+1) e do volume escoado pelo sistema de drenagem no
mesmo intervalo (Vesct+1). Se Pt+1 + St + EVTt+1 < Smáx (Smáx representa a capacidade
máxima de armazenamento de água no telhado verde), Vesct+1 será nulo, pois todo
volume acaba sendo armazenado no telhado. Para Pt+1 + St + EVTt+1 > Smáx, haverá
volume escoado pelo sistema de drenagem (TASSI, TASSINARI, et al., 2014).
Em estudos climatológicos, de forma simplificada, existem a evapotranspiração
potencial (ETP), onde as plantas estão adequadamente supridas de água e
normalmente não limitadas por moléstias ou fertilidade, a evapotranspiração da
cultura (ETc), onde são consideradas condições que podem reduzir o potencial da
evapotranspiração de uma cultura específica, e a evapotranspiração de referência
(ETo), que é similar a evapotranspiração potencial com a exceção de que é aplicada
para uma cultura identificada como a alfafa e grama (Wikipédia: a enciclopédia livre.
Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Evapotranspira%C3%A7%C3%A3o>
Acesso em: 8 dez 2019).
No modelo do balanço hídrico utilizado, a evapotranspiração (EVT) deve
corresponder a real ocorrida. Assim, o programa GreenRoof utiliza-se de alguns
fatores para estimar seu valor, descritos no tópico a seguir.
2.4 Modelagem computacional
Para auxílio nos projetos de cobertura verde modelos computacionais são
disponibilizados como o Faveur e o GreenRoof. O GreenRoof foi utilizado devido a
maior facilidade em compreensão da linguagem que foi desenvolvido, inglês, e as
informações disponíveis no manual do programa por RAES, TIMMERMAN, et al.
(2006), são dercritas a seguir.
16
O modelo GreenRoof calcula o balanço hídrico de dois telhados, podendo
comparar um contra o outro (telhado A versus B). A quantidade de água retida nos
telhados e evacuada como escoamento dos telhados são calculados diariamente por
um período de simulação a ser especificado pelo usuário. A água da chuva retida no
telhado é removida por evapotranspiração quando as condições climáticas são
favoráveis.
A entrada de dados consiste em dados climáticos diárias para a localização e
características do telhado estudado. Telhados de cascalho, telhas de ardósia,
telhados de betume e extensos telhados verdes com vários tipos de vegetação e grau
de cobertura vegetal podem ser selecionados ou criados e salvos no banco de dados
para uso posterior.
Os telhados são caracterizados pela área de superfície, posição, orientação e
inclinação e, para telhados verdes, pelo tipo e extensão da cobertura vegetal,
profundidade da camada de substrato e presença de uma camada de drenagem /
reservatório.
Os dados climáticos consistem em chuvas diárias observadas em estação
meteorológica representativa e evapotranspiração de referência da grama (ETo). A
evapotranspiração de referência caracteriza a demanda evaporativa da atmosfera
pela localização e é derivada de dados meteorológicos.
Por observação na utilização, o programa faz o balanço hídrico diário semelhante
ao apresentado no fluxograma da Figura 7 na página 14, onde os dados da
precipitação (P) são fornecidos pelo usuário, a quantidade de água armazenada (S)
inicial tem cinco opções de escolha indo de vazio a cheio, e o valor da
evapotranspiração (EVT) que é o resultado da multiplicação entre um coeficiente que
leva em consideração as condições de ventilação da cobertura verde (Kv), um
coeficiente que leva em consideração o estresse hídrico que depende da umidade do
solo e da vegetação escolhida (Ks), e o coeficiente da vegetação ou da cultura (Kc)
como demostrado na Equação 2.
𝐸𝑉𝑇 = 𝐾𝑣 × 𝐾𝑠 × 𝐾𝑐 × 𝐸𝑇𝑜 (2)
17
Com a redução de água no substrato a planta tem maior dificuldade em retirar a
água devido ao menor contato superficial com suas raízes (estresse hídrico), assim o
coeficiente Ks tem seu valor igual a 0 quando a quantidade de água armazenada é
igual a 0 e assume valores crescentes até 1 quando a capacidade de água retida
supera o valor estabelecido onde não há mais o estresse hídrico.
O coeficiente Kc é um valor fixo que depende exclusivamente da vegetação
escolhida, ele relaciona a evapotranspiração desta vegetação com a de referência (KC
= ETc/ETo).
O coeficiente Kv está relacionado com as condições de ventilação da cobertura
verde cujo os valores estabelecidos pelo programa estão demostrados na Tabela 6.
Tabela 6: Equação de correção para EVT devido as condições de ventilação
Equação de correção para EVT
Condição de ventilação A B Kv =
Completamente fechado 0.50 0.97 (B ETo)/(A +ETo)
Moderadamente fechado 0.40 0.99 (B ETo)/(A +ETo)
Totalmente exposto 0.20 1.10 B + (A/Eto)
Extremamente ventilado 0.35 1.20 B + (A/Eto)
Assim se verifica que ambientes ventilados favorecem a evapotranspiração
enquanto ambientes mais fechados e menos ventilados reduzem o seu potencial.
Os valores padrões do GreenRoof estão demostrados na Tabela 7.
18
Tabela 7: Valores padrões do GreenRoof
cobertura verde Kc EVT sem restrição Capacidade de retenção
Camada de armazenamento 1.20 ------------- 0.50 l/m²
Camada Drenante ------- ------------- 2.00 l/m²
Substrato 1.10 90% 2.5 l/m²/cm
Superfície da cobertura 1.20 100% 0.1 l/m²
Suculentas-musgos 0.40 60% -------------
Musgos-suculentas 0.70 70% -------------
Suculentas-gramíneas 0.70 50% -------------
Gramíneas-ervas 1.00 50% -------------
Outras coberturas Kc Retenção superfície Retenção substrato
Cobertura impermeável plano 1.10 0.50 l/m² 0
Cobertura impermeável inclinada 1.10 0.20 l/m² 0
Telha 1.10 0.15 l/m² 0.10 l/m²
Cascalho 1.10 0.10 l/m² 1.00 l/m²/cm
Para a evapotranspiração (EVT) sem restrição, Ks =1, o valor estabelecido para
que não ocorra o estresse hídrico está condicionado ao percentual da capacidade de
retenção do volume de água na camada que não está sendo ocupado por água.
Assim, ultrapassando o percentual estabelecido começa a ser considerado o estresse
hídrico.
Neste modelo simplificado para o balanço hídrico da cobertura verde é
considerado que não há escoamento superficial, ou seja, toda a precipitação sobre a
cobertura verde é infiltrada no substrato ficando na superfície somente uma pequena
lâmina d’água que por padrão do programa corresponde a 0,1 mm de altura (0,1 l/m²).
A capacidade de armazenamento está relacionada com a porosidade do solo (volume
de vazios / volume do solo) onde o volume de vazios é preenchido com a água que
por padrão do programa corresponde a uma porosidade de 25% (2,5 mm de vazios
em 10 mm da altura do solo considerando uma mesma área) além de poder ser
considerado um volume de água retido nas camadas drenante e de armazenamento.
19
3 METODOLOGIA
Neste capítulo são apresentados os materiais e métodos adotados para a avaliar
o balanço hídrico de uma cobertura, dando destaque a taxa de evapotranspiração e a
capacidade de retenção da água de chuva por meio de modelamento computacional,
a partir da caracterização das condições físicas do objeto em estudo e ambientais
locais.
O balanço hídrico da cobertura estudada está esquematizado na Figura 8, onde
os dados meteorológicos fornecidos pelo INMET são utilizados para cálculo da
evapotranspiração de referência (ETo) diária pelo CROPWAT 8.0, e com a ETo
calculada, os valores diários de precipitação fornecidos pelo INMET e ajustes
necessários, o balanço hídrico da cobertura verde é calculado pelo GreenRoof
fornecendo os valores de evapotranspiração (EVT), quantidade de água armazenada
(S), quantidade de água retida (EVT + S), e quantidade de água escoada (Vesc)
Figura 8: Infográfico para obtenção do balanço hídrico da cobertura verde
3.1 Objeto e local de estudo
Como referência para a simulação, foram utilizadas algumas características da
cobertura verde instalada no prédio da Unimed (Figura 9), localizado na Avenida
Churchil, nº 36, bairro Santa Efigênia em Belo Horizonte – MG.
20
Figura 9: Unimed localizada na Avenida Churchill, nº36 no bairro Santa Efigênia, Belo
Horizonte - MG
Apesar do prédio da Unimed não estar localizado nas áreas de maior risco de
inundação, o sistema de drenagem público é interligado assim, a redução no volume
de água pluvial escoada favorece o entorno e as áreas de maior risco que o sistema
de drenagem está interligado ao da região da Unimed.
Segundo o Parecer Técnico nº 2061-16 da Secretária Municipal de Meio Ambiente
de Belo horizonte do processo nº 01-177872/10-06, realizado pela consultora Clam
Engenharia Meio Ambiente Ltda, o projeto arquitetônico do empreendimento
apresenta uma cobertura verde no 8° pavimento de 599,52 m² com altura de solo de
50cm que foi utilizado para caracterização da cobertura verde simulada.
A Figura 10 representa a vegetação da cobertura verde em estudo.
21
Figura 10: Foto da vegetação do telhado verde da Unimed Santa Efigênia – Fonte: (PBH, 2017)
A cobertura verde do prédio da Unimed apresenta características de uma
cobertura verde semi-intensiva com vegetação composta principalmente por
gramíneas, ervas e algumas de porte arbóreo.
3.2 Dados meteorológicos
Foram utilizados os dados dos parâmetros meteorológicos diários de precipitação,
da umidade média relativa do ar, velocidade média do vento, horas de insolação, e
temperaturas máxima e mínima da estação meteorológica convencional localizada
entre a Av. do Contorno e a Av. Raja Gabáglia em Belo Horizonte - MG, que está
aproximadamente a 3,8 km do prédio da Unimed, Figura 11. Acredita-se que tal
proximidade pode proporcionar dados meteorológicos mais próximos do real da
cobertura verde estudado.
22
Figura 11: Distância da estação convencional de Belo Horizonte/MG (OMM: 83587) do prédio da
Unimed no bairro Santa Efigênia – Fonte: Google Earth 2019
Os dados meteorológicos da estação convencional de Belo Horizonte/MG (OMM:
83587), aberta em 03/03/1910, tendo suas coordenadas geográficas 19.934382°S
43.952292°W que está a 915,47 metros de altitude, estão disponíveis no site do
Instituto Nacional de Meteorologia (INMET).
A Figura 12 possui duas fotografias da estação.
Figura 12: Estação convencional de Belo Horizonte - MG (OMM: 83587) – Fonte: Google
23
Para realização da simulação, foi escolhido o último período chuvoso de ciclo
hidrológico entre 01/10/2018 e 30/09/2019 (período mais próximo da realização do
presente trabalho) e, os dados obtidos pela estação meteorológica se encontram no
Anexo A.
3.3 Medição ETo
O software CROPWAT 8.0 de domínio público, disponibilizado pela FAO (Food
and Agriculture Organization of the United Natios) para auxiliar no cálculo dos
requisitos de água e de irrigação das culturas, com base nos dados de solo, clima e
cultura, foi utilizado para o cálculo da evapotranspiração de referência (ETo). Ele
estima a ETo com base na equação FAO Penman-Monteith, Figura 13, equação mais
reconhecida internacionalmente, tendo como entrada os dados de temperatura
mínima e máxima, umidade média, velocidade média do vento, as horas de insolação
e radiação, além dos dados da localização como altitude e latitude. A radiação é
calculada a partir dos demais dados solicitados pelo programa permitindo o cálculo da
ETo mesmo sem o fornecimento deste dado (SMITH e NATIONS, 1992).
Figura 13: Penman monteith equation parametrizada pela FAO (PM-FAO56)
Fonte: https://www.slideshare.net/satishdulla/penman-monteith-equation
Assim, utilizando os dados da localização e os meteorológicos diários de
temperatura mínima e máxima, umidade média, velocidade média do vento e as horas
24
de insolação fornecidas pelo INMET da estação OMM: 83587, como entrada no
software CROPWAT 8.0, foram calculados os valores da radiação e
evapotranspiração de referência diários do período.
Os valores médios diários de ETo para Minas Gerais estiveram entre 2 e 5 mm
(ALBUQUERQUE, PEREIRA GUIMARÃES e LANDAU, 2011), e o valor calculado
pelo CROPWAT 8.0 foi avaliado nesta faixa para ter um critério de referência.
3.4 Cálculo do balanço hídrico do telhado verde
Como o software GreenRoof está limitado para alturas de substrato até no máximo
15 cm, inicialmente foi verificado se adaptando o valor de armazenamento do volume
de água proporcionalmente à altura do substrato, o balanço hídrico simulado
apresentava os mesmos resultados.
Assim, foi realizado a comparação utilizando uma cobertura verde de 15 cm com
os valores padrões com uma cobertura verde de 5 cm modificando proporcionalmente
o valor da capacidade de armazenamento do substrato. Por padrão, o valor da
capacidade de armazenamento do solo está definida para 2,5 l/m²/cm de profundidade
do substrato (porosidade de 25%), o que, para uma altura de 15 cm, é equivalente de
37,5l/m². E o valor da capacidade de armazenamento para uma cobertura verde de 5
cm foi modificado para 7,5 l/m²/cm, o que é também equivalente de 37,5 l/m².
Desta forma, foi realizada esta adaptação para utilização do software GreenRoof
para as alturas que o mesmo não suporta diretamente, mesmo que esta adaptação
resulte numa porosidade não realista para um substrato de cobertura verde, o mesmo
não afeta o resultado do balanço hídrico que só considera valores numéricos
avaliando entrada e saída. Assim, consideramos que o método de cálculo do
GreenRoof permanece válido para a cobertura da Unimed.
Para as características da cobertura verde em estudo, foi considerado a
porosidade padrão do programa, 25%, pois não tivemos informações do substrato
utilizado e, quando comparado com os valores recomendados, que apresenta valores
de porosidade entre 42 e 53,3% ( já mencionados na página 9), o valor de 25% é mais
25
conservador devido a capacidade de armazenamento do volume de água no substrato
ser o próprio volume de vazios deste.
A altura considerada para a cobertura verde simulada da Unimed não foi de 50
cm, pois em visita ao local foi informado que altura real instalada foi de 40cm, sendo
esta então considerada. A área superficial utilizada na simulação foi de 599 m², a
vegetação escolhida foi uma composição de gramíneas e ervas, com Kc igual a 1,
devido a maior representatividade com a vegetação real instalada, considerando
também que esta vegetação cobre totalmente a área superficial e está exposta,
devido à pouca influência do entorno em produzir sombras e reduzir as correntes de
ar.
Utilizando os dados meteorológicos da precipitação diária fornecida pelo INMET
da estação OMM: 83587 e os valores correspondentes de ETo calculados pelo
CROPWAT 8.0 como entrada no software GreenRoof e ajustado as características da
cobertura verde em estudo, já mencionadas, foi calculado o balanço hídrico da
cobertura verde e comparado com um telhado hipotético, típico, impermeável, de
mesma área superficial e na mesma localidade.
As condições escolhidas para a simulação estão apresentadas na Tabela 8 e a
condição da cobertura verde, inicialmente foi escolhida como moderadamente
molhado, correspondendo a 50% da capacidade máxima de armazenamento do
substrato, que para a altura de 40 cm com 25% de porosidade equivale a 50 l/m² .
Tabela 8: Características da cobertura verde da Unimed e do equivalente impermeabilizado
Tipo de cobertura Cobertura verde Cobertura impermeável
Vegetação gramíneas-ervas ausente
Cobrimento da área superficial 100% 0
Área superficial 599 m² 599 m²
Altura do Substrato 40cm (modificado) 0
Retenção de água na superfície 59.90 l 299.50 l
Retenção de água no substrato 59900.00 l 0
Retenção na camada de drenagem 1198.00 l 0
Total de retenção da água 61157.90 l 299.50 l
Condição de ventilação totalmente exposto totalmente exposto
26
Como o valor da porosidade do substrato da cobertura em estudo não é
conhecida, foi realizado mais uma simulação considerando uma porosidade de 40%,
valor mais próximo de um substrato específico para cobertura verde referenciado por
LATSHAW (2009), para considerar também seu efeito no resultado do balanço hídrico
calculado através da simulação.
3.5 Cálculo e comparação do balanço hídrico da cobertura verde quanto a sua
altura e vegetação
Para analisar a contribuição da altura no armazenamento de água, foram
mantidos todos os valores padrões do programa para uma vegetação composta por
gramíneas e ervas variando somente a altura do substrato. Para alturas superiores a
15 cm a capacidade de armazenamento do volume de água no substrato foi alterada
proporcionalmente.
Para analisar a contribuição das vegetações disponíveis pelo programa no
armazenamento de água, foram mantidos todos os valores padrões e alterado
somente o valor da capacidade de armazenamento para 10 l/m²/cm para manter a
equivalência com um substrato de altura igual a 40 cm e 25% de porosidade, utilizando
um substrato com 10 cm de altura no programa.
3.6 Eficiência da cobertura verde em estudo comparada com outros tipos de
cobertura disponíveis no programa
Foram comparados os balanços hídricos simulados da cobertura em estudo com
outras coberturas disponíveis no programa, sendo elas cobertura composta por telhas
e cobertura composta por cascalho, utilizando a mesma área superficial e valores
padrões do programa, exceto a capacidade de armazenamento que foi alterada para
100 l/m².
27
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Dados meteorológicos
Os dados meteorológicos diários obtidos para o período de 01/10/2018 à
30/09/2019 pelo INMET estão no ANEXO A. A partir dos dados foi obtido o Gráfico 1,
onde se demostra o acumulo da precipitação mensal no período de estudo e se pode
estabelecer o período chuvoso, de outubro de 2018 a abril de 2019, e o período de
seca, maio a setembro de 2019.
Gráfico 1: Precipitação fornecida pela estação convencional de Belo Horizonte/MG (OMM:
83587) no período de 01/10/2018 à 30/09/2019
A precipitação total acumulada no período de 01/10/2018 a 30/09/2019 foi de 1339
mm, equivalente a 1339 l/m², sendo o período de outubro de 2018 a abril de 2019 os
de maior intensidade de chuvas, acima de 80mm no acumulado para o mês.
Os valores e os respectivos dias, em que ocorreram a maior precipitação e as
temperaturas máxima e mínima no período de estudo estão na Tabela 9.
187
261
283
89
223
136
84
43
120 0,1
21
0
50
100
150
200
250
300
out/18 nov/18 dez/18 jan/19 fev/19 mar/19 abr/19 mai/19 jun/19 jul/19 ago/19 set/19
Precipitação medida na Estação convencional de Belo Horizonte/MG (OMM: 83587) (mm)
28
Tabela 9: Precipitação, temperaturas máxima e mínima (01/10/2018 a 30/09/2019)
Fonte: INMET
Temperatura Mínima (°C) Temperatura Máxima (°C) Precipitação máxima (mm)
Valor 9.9 35.5 59.1
Data 05/06/2019 13/09/2019 01/01/2019
A faixa de temperaturas para Belo Horizonte não apresentou nenhum dado
absurdo para a região, assim não foi identificado nenhum indicativo de erro nas
medições fornecidas pelo INMET.
4.2 Medição ETo
Os valores de evapotranspiração de referência (ETo) calculados pelo CROPWAT
8.0 no período de estudo são apresentados no ANEXO A. A partir dos dados, foi
gerado o Gráfico 2, onde se observa o acumulo da ETo mensal no período de estudo.
Gráfico 2: ETo calculada pelo CROPWAT 8.0 acumulada mensalmente no período de
01/10/2018 à 30/09/2019
127120
138
171
125 121
10289 84
93
111
131
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
out/18 nov/18 dez/18 jan/19 fev/19 mar/19 abr/19 mai/19 jun/19 jul/19 ago/19 set/19
Eto calculada pelo CROPWAT 8.0 (mm)
29
O valor médio diário para a ETo calculada, 3,87 mm, ficou dentro do valor de
referência para Minas Gerais, de 2 a 5 mm medido por Albuquerque, Pereira
Guimarães e Landau (2011).
O valor médio diário da ETo (∑ 𝐸𝑇𝑜
365), e os valores da ETo máxima e mínima e suas
respectivas datas de ocorrência no período de estudo estão apresentados na Tabela
10.
Tabela 10: Valores de destaque para ETo
ETo médio anual (mm) Eto máxima (mm) Eto mínima (mm)
Valor 3.87 6.68 1.58
Data ------------ 01/02/2019 17/05/2019
4.3 Cálculo do balanço hídrico do telhado verde
A simulação inicial para verificar a adaptação da utilização do GreenRoof para
altura de 15 cm, com capacidade de armazenamento de água no substrato de 2,5
l/m²/cm, e de e 5 cm, com a capacidade de armazenamento de água adaptado para
7,5 l/m²/cm, retornou os mesmos valores de balanço hídrico em ambas, apoiando a
suposição que o balanço hídrico feito pelo programa só verifica os valores de entrada
e saída.
Os valores diários do balanço hídrico, calculados pelo GreenRoof para a cobertura
verde em estudo (A) comparada com uma cobertura impermeabilizada (B), estão no
Anexo B e, de forma resumida na Tabela 11.
30
Tabela 11: Balanço hídrico anual da cobertura verde usada e para a cobertura padrão
impermeabilizada no período de estudo
Cobertura Verde Impermeabilizada
l/m² % l/m² %
Armazenamento inicial 50.00 ---------- 0.00 ----------
Precipitação total 1339.00 ---------- 1339.00 ----------
EVT total 986.57 71.03 47.10 3.52
Retenção de água 14.06 1.01 ----- -----------
Volume escoado total 388.37 27.96 1291.90 96.48
Estresse hídrico (dias) 227 62.19 -------- ---------
A cobertura verde apresentou uma redução de 68,52% no escoamento em relação
a uma cobertura impermeabilizada plana, confirmando a eficiência dessa solução
frente a cobertura impermeabilizada quanto a capacidade de retenção de água pluvial.
Dos 365 dias do período, 227 ocorreram o estresse hídrico onde seria necessária
a irrigação da cobertura verde com um volume total de água de 7682,95 l/m², para se
manter a capacidade de armazenamento do substrato em 50%, atendendo as
necessidades consideradas para a vegetação não ter dificuldades na captação de
água (estresse hídrico), o que deve ser considerado no custo de manutenção da
cobertura verde.
A retenção da precipitação ocorrida no período de 01/10/2018 a 30/09/2019 pela
cobertura verde simulada, dado pela diferença ente o valor do volume precipitado e o
volume de água escoado pela camada drenante em relação ao volume precipitado
expresso em valor percentual (1339,00−388,37
1339,00× 100%), de aproximadamente 71% está
coerente com os valores de referência disponíveis na Tabela 3, para cobertura verde
com altura de substrato entre 25 e 50 cm composta por gramas, arbustos e capão,
onde a retenção indicada é de 70%, porém se esperava um valor menor devido a
precipitação total acumulada no período de 1339 mm ter superado os 800 mm
indicados na Tabela 3.
Por observação, os resultados são apresentados como resultante do balanço
hídrico simplificado. Assim, para um dia qualquer, o valor de armazenamento se dá
31
considerando o valor do armazenamento do dia anterior somado a precipitação do
dia, subtraído da evapotranspiração também ocorrida neste dia. Quando o resultado
excede a capacidade máxima de armazenamento, o valor excedente é computado
como escoamento na camada drenante e, o armazenamento com sua capacidade
máxima é subtraído da evapotranspiração ocorrida no dia. O valor retido para um dia
qualquer é o resultado da soma do valor armazenado com a evapotranspiração
ocorrida no dia e, como esperado, limitado a capacidade máxima de armazenamento
da cobertura verde (Smáx).
A capacidade de armazenamento necessária para que não ocorresse o
escoamento pela camada drenante é dado pela soma das parcelas de
armazenamento (S), da evapotranspiração (EVT) e do volume escoado pela camada
drenante (Vesc). Desta forma, o Gráfico 3 demostra a capacidade de armazenamento
da cobertura verde exigida para que não ocorresse o escoamento (S + EVT + Vesc)
em relação a capacidade máxima de armazenamento (Smáx) na simulação e a
precipitação (P) no período de 01/10/2018 a 30/09/2019.
Gráfico 3: (S + EVT + Vesc) / Smáx e P no período de 01/10/2018 a 30/09/2019
0
25
50
75
100
125
150
175
2000
25
50
75
100
125
150
175
200
01
/10
/20
18
12
/10
/20
18
23
/10
/20
18
03
/11
/20
18
14
/11
/20
18
25
/11
/20
18
06
/12
/20
18
17
/12
/20
18
28
/12
/20
18
08
/01
/20
19
19
/01
/20
19
30
/01
/20
19
10
/02
/20
19
21
/02
/20
19
04
/03
/20
19
15
/03
/20
19
26
/03
/20
19
06
/04
/20
19
17
/04
/20
19
28
/04
/20
19
09
/05
/20
19
20
/05
/20
19
31
/05
/20
19
11
/06
/20
19
22
/06
/20
19
03
/07
/20
19
14
/07
/20
19
25
/07
/20
19
05
/08
/20
19
16
/08
/20
19
27
/08
/20
19
07
/09
/20
19
18
/09
/20
19
29
/09
/20
19
Pre
cip
itaç
ao m
m
(S +
EV
T +
Ves
c) /
Sm
áx %
Data
Capacidade de armazenamento exigida e precipitação no período de 01/10/2019 a 30/09/2019
32
Dessa forma observou-se o período quando ocorreu a necessidade de irrigação
(𝑆+𝐸𝑉𝑇+𝑉𝑒𝑠𝑐
𝑆𝑚á𝑥< 50%), e quando a cobertura verde teve sua capacidade de retenção do
volume de água pluvial extrapolado (𝑆+𝐸𝑉𝑇+𝑉𝑒𝑠𝑐
𝑆𝑚á𝑥> 100%) na simulação realizada.
Dando ênfase ao maior período onde ocorreu de forma consecutiva o escoamento
de água pela camada drenante, de 28/12/2018 a 01/01/2019, foi montada a Tabela
12.
Tabela 12: Balanço hídrico da cobertura verde no período de 28/12/2018 a 01/01/2019
Cobertura Verde l/m² %
Armazenamento inicial 98.14 ----------
Precipitação total 117.3 ----------
EVT total 18.13 8.42
Retenção de água 97.82 45.4
Volume escoado total 99.49 46.18
Estresse hídrico (dias) 0 0
Com isso, identificou-se que a capacidade de retenção do volume precipitado no
período anual em estudo de aproximadamente 71% não representa bem a eficiência
da cobertura verde simulada, quanto à retenção do volume de água pluvial, nos
períodos de chuvas consecutivas e de maior intensidade, já que no período de
28/12/2018 a 01/01/2019 o percentual do volume de água precipitado retido foi de
15%, o que se justifica pelo fato da capacidade de armazenamento da cobertura verde
estar próximo do seu valor máximo (Smáx = 102,1 l/m²) e que no período de chuvas há
redução na capacidade da evapotranspiração devido a maior umidade relativa do ar
e menor insolação, que, neste período, ficou com média diária de 3,1 mm para
evapotranspiração de referência (ETo), 20% menor que a média diária de todo período
que foi de 3,87 mm .
Considerando o período de chuvas de 20/10/2018, quando o armazenamento da
cobertura verde começa a superar 60% de sua capacidade, a 22/04/2019, último dia
33
no período em estudo da simulação que a capacidade de armazenamento também
supera 60% de sua capacidade, foi montada a Tabela 13.
Tabela 13: Balanço hídrico da cobertura verde simulada no período chuvoso
Cobertura Verde l/m² %
Armazenamento inicial 73.90 ----------
Precipitação total 1172.40 ----------
EVT total 794.50 63.75
Retenção de água 63.44 5.09
Volume escoado total 388.37 31.16
Estresse hídrico (dias) 52 28.11
No período de chuvas considerado, de 20/10/2018 a 22/04/2019, a simulação da
cobertura verde apresentou desempenho, quanto a retenção do volume precipitado,
de aproximadamente 67%, mais próximo do valor obtido para todo o período
estudado. Vale a pena ressaltar, que neste período, dos 185 dias simulados, somente
79 tiveram precipitação. Ou seja, menos de aproximadamente 43% dos dias
analisados para o período chuvoso tiveram precipitação, e com poucos dias
consecutivos.
Considerando o período seco, de 23/04/2019 a 30/09/2019, o balanço hídrico
simulado está representado de forma resumida na Tabela 14.
Tabela 14: Balanço hídrico da cobertura verde simulada no período seco
Cobertura Verde l/m² %
Armazenamento inicial 26.90 ----------
Precipitação total 33.30 ----------
EVT total 44.48 73.89
Retenção de água 15.72 26.11
Volume escoado total 0 0
Estresse hídrico (dias) 131 100
34
Para o período seco considerado, de 23/04/2019 a 30/09/2019, a cobertura verde
simulada não apresentou escoamento pela sistema de drenagem porém, houve
estresse hídrico em todos os dias do período, 131 dias, necessitando de um volume
total de água de 3.560.821,70 l para irrigação com intuito de evitar a morte da
vegetação e manter o substrato com 50% de sua capacidade de armazenamento,
valor considerado para que não ocorresse o estresse hídrico para a vegetação
composta por gramíneas e ervas, o que acarreta em custo e consumo de água
elevado.
O balanço hídrico simulado para a cobertura verde, considerando as mesmas
características já descritas na Tabela 8, com alteração somente da capacidade de
retenção do volume de água para 160 l/m², simulando uma porosidade de 40% mais
próxima dos valores recomendados para substrato especifico para cobertura verde,
encontram-se na Tabela 15.
Tabela 15: Balanço hídrico simulado resumido da cobertura verde em estudo
considerando 40% de porosidade para o substrato
Cobertura Verde l/m² %
Armazenamento inicial 80.00 ----------
Precipitação total 1339.00 ----------
EVT total 1102.90 77.72
Retenção de água 16.50 1.16
Volume escoado total 299.60 21.12
Estresse hídrico (dias) 188 51,51
O aumento da porosidade em 15% resultou numa redução de aproximadamente
7% do volume escoado além de reduzir o estresse hídrico em 10,7%, isto mostra que
a escolha do substrato é um fator importante no desempenho da cobertura verde.
35
4.4 Cálculo e comparação do balanço hídrico da cobertura verde quanto à
altura de substrato e escolha da vegetação
O balanço hídrico simulado da cobertura verde quanto a variação da composição
da sua vegetação se encontra na Tabela 16.
.
Tabela 16: Balanço hídrico do telhado verde variando sua vegetação
Cobertura verde Suculentas-musgos Musgos-suculentas Gramíneas-ervas Suculentas-gramíneas
l/m² % l/m² % l/m² % l/m² %
Armazenamento inicial 50.00 ---------- 50.00 ---------- 50.00 ---------- 50 ----------
Precipitação total 1339.00 ---------- 1339.00 ---------- 1339.00 ---------- 1339 ----------
EVT total 557.90 40.16 822.80 59.24 987.20 71.07 803.5 57.85
Retenção de água 18.30 1.32 13.20 0.95 14.10 1.36 15.9 1.86
Volume escoado total 812.80 58.52 553.00 39.81 387.80 27.92 569.6 41.01
Estresse hídrico (dias) 88 24.11 134 36.71 227 62.19 172 47.12
A simulação demostra que a composição da vegetação tem um impacto
considerável no despenho da cobertura verde em relação a capacidade da redução
do volume de água escoado e no estresse hídrico, chegando a variar em
aproximadamente 31% a diferença no volume escoado e em 38,08% nos dias que
ocorreram o estresse hídrico.
Quanto a variação altura do substrato, o balanço hídrico simulado está resumido
na Tabela 17.
Tabela 17: Balanço hídrico do telhado verde em função da altura do substrato
Cobertura verde h = 10 cm h = 20 cm h = 30 cm h = 40 cm h = 50 cm h = 80 cm
Grasses-heras l/m² % l/m² % l/m² % l/m² % l/m² % l/m² %
Armazenamento inicial 12.50 -------- 25.00 -------- 37.50 -------- 50 -------- 62.50 -------- 100.00 --------
Precipitação total 1339.00 -------- 1339.00 -------- 1339.00 -------- 1339 -------- 1339.00 -------- 1339.00 --------
EVT total 695.90 51.49 842.80 61.79 925.20 67.21 987.2 71.07 1039.30 74.16 1160.60 80.65
Retenção de água 4.90 0.36 9.50 0.70 12.30 1.28 14.1 1.36 15.30 1.09 17.80 1.24
Volume escoado total 650.70 48.15 511.70 37.51 439.00 31.89 387.8 27.92 347.00 24.76 260.60 18.11
Estresse hídrico (dias) 281 76.99 259 70.96 242 66.30 227 62.19 214 58.63 174 47.67
36
A alteração da altura do substrato também impacta no desempenho da cobertura
verde em relação a quantidade do escoamento da água pluvial, assim como no
estresse hídrico. O Gráfico 4 indicou uma relação entre o percentual do volume de
água pluvial escoada e a altura do substrato que pode ser aproximada por um
polinômio de 2º grau, com valores próximos, R² ≈ 1.
Gráfico 4: Percentual do volume escoado total em relação à altura do substrato
Verificou-se que, para as mesmas condições climáticas e mesmo período de
avaliação, o percentual do volume escoado total pela camada drenante diminui na
medida em que aumenta a altura do substrato. Porém, essa redução vai sofrendo uma
diminuição até que a mesma tende a ser desprezível, conforme pode-se ver a partir
da leitura do gráfico acima, que indica que existe um ganho maior no desempenho da
cobertura verde entre os valores menores de altura de substrato, ou seja, o ganho no
desempenho quanto a redução da porcentagem do volume de água escoado é maior
variando a altura do substrato de 10 para 20 cm do que variando de 30 para 40 cm.
y = 0,0059x2 - 0,9362x + 55,563R² = 0,9868
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Ves
c (%
)
Altura do substrato (cm)
Vesc total x altura do substrato
37
Em relação a porcentagem dos dias que ocorreram o estresse hídrico e a altura
do substrato da cobertura verde, o Gráfico 5 indicou uma relação linear, também com
valores próximos, R² ≈ 1.
Gráfico 5: Percentual de dias de estresse hídrico em relação à altura do substrato
Assim quanto maior for a altura do substrato, proporcionalmente, haverá uma
diminuição do estresse hídrico que reduz os custos com irrigação. Porém, presume-
se que a adoção de alturas maiores de substrato, eleva o custo da cobertura verde, o
que pode inviabilizar sua instalação.
4.5 Cálculo e comparação do balanço hídrico da cobertura verde em estudo
com a cobertura de cascalho e de telha
O balanço hídrico da cobertura verde comparado com a cobertura composta por
cascalho e a cobertura composta por telhas se encontra na Tabela 18 .
y = -0,4089x + 79,464R² = 0,9897
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
% d
e d
ias
com
est
ress
e h
ídri
co
Altura do substrato (cm)
Estresse hídrico x altura do substrato
38
Tabela 18: Balanço hídrico da cobertura verde, cobertura de cascalho e cobertura de telhas
Cobertura Gramíneas-ervas Cascalho Telha
l/m² % l/m² % l/m² %
Armazenamento inicial 50.00 -------- 0.50 -------- 0.10 --------
Precipitação total 1339.00 -------- 1339.00 -------- 1159.60 --------
EVT total 987.20 71.07 100.90 7.53 24.00 2.07
Retenção de água 14.10 1.02 -------- -------- -------- --------
Volume escoado total 387.80 27.92 1238.60 92.47 1135.70 97.93
Estresse hídrico (dias) 227 62.19 -------- -------- -------- --------
O valor do escoamento da água pluvial nas coberturas de cascalho e de telha
ficaram próximos, mas bem superior à da cobertura verde demostrando mais uma vez
a alta eficiência da cobertura verde quanto a retenção de água pluvial em relação as
coberturas tradicionais utilizadas.
39
5 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
A modelagem computacional é uma ferramenta que reduz custos, permite analisar
e avaliar de forma rápida vários parâmetros e situações e assim tomar decisões mais
econômicas e coerentes com o objeto em estudo, porem para um bom resultado é
preciso conhecimento sobre o modelo e verificar se as condições estabelecidas são
coerentes e representam a realidade.
O presente trabalho teve como objetivo realizar o balanço hídrico por meio de
modelagem computacional com dados de uma cobertura instalada na área central de
Belo Horizonte, o qual obteve valores considerados satisfatórios. Ainda foi possível
avaliar a eficiência da cobertura verde quanto a suas características e até induzir
relações entre elas, o que, se demostrar coerente com a realidade, permitem estimar
com boa precisão e maior controle as variáveis de um projeto de cobertura verde.
Pelos dados obtidos na simulação conclui-se que, além das características da
cobertura verde adotadas, as condições climáticas afetam drasticamente tanto no
desempenho da cobertura verde em relação a capacidade de retenção, onde em
condições de chuvas intensas e consecutivas apresenta um desempenho bem
inferior, quanto ao custo de sua manutenção atrelado por exemplo a irrigação, que em
condições de clima seco por um período mais extenso demandam um volume de água
considerado para sobrevivência da vegetação.
Para uma avaliação mais minuciosa, sugere-se analise de pesquisa utilizando
dados em intervalo de hora em hora para mensurar o impacto das chuvas de maior
intensidade e curta duração, uma vez que, com adaptação, o software GreenRoof é
também capaz de realizar a simulação do balanço hídrico neste intervalo de tempo.
Para auxiliar na escolha da altura do substrato, a fim de atender as necessidades
da vegetação escolhida, como também, para otimizar a eficiência de retenção do
volume de água pluvial, recomenda-se a validação dos dados obtidos nas simulações
computacionais, por meio de ensaios de campo e em ambientes controlados. Posto
que essa simulação é um importante norteador. Muito embora, não se pode garantir
com exatidão os valores obtidos, por se tratar de uma simulação.
40
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41
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EXTENSIVOS: SUBSTRATOS COMERCIAIS REGIONAIS MAIS. Revista
Internacional de Ciências, Rio de Janeiro, RJ, v. 4, n. 2, Jul/Dez 2014.
43
APÊNDICE A
A.1 Anexos
Anexo A: Tabela com dados meteorológicos da estação de Belo Horizonte/MG
(OMM: 83587) no período de 01/10/2018 à 30/09/2019 e a ETo calculada pelo
CROPWAT 8.0 – Fonte: INMET
BDMEP - INMET CROPWAT
8.0
--------------------
Estação: BELO HORIZONTE - MG (OMM: 83587)
Latitude (graus): -19.93
Longitude (graus): -43.93
Altitude (metros): 915.00
Estação Operante
Início de operação: 03/03/1910
Período solicitado dos dados: 01/10/2018 a 30/09/2019
Os dados listados abaixo são os que se encontram digitados no BDMEP
--------------------
Data Temperatura Mínima (°C)
Temperatura Máxima (°C)
Umidade Relativa Media
(%)
Velocidade do Vento Media
(m/s)
Insolação (horas)
Precipitação (mm)
ETo (mm)
01/10/2018 18.8 29.8 72.5 0.700 5.9 0 3.78
02/10/2018 18.8 30.6 58.5 0.400 6.9 11.9 3.93
03/10/2018 20.2 32.1 49.3 0.967 10.2 0 5.27
04/10/2018 21.8 33.2 52.8 0.867 6.6 0 4.52
05/10/2018 21.1 30 62.3 1.933 6.4 0 4.72
06/10/2018 20 26.1 70.8 1.733 0.5 0 2.88
07/10/2018 18.8 24.8 69.8 1.233 2.2 0 3
08/10/2018 18.6 30.1 53.5 1.600 8.1 1.6 5.09
09/10/2018 19.8 30 55.5 1.167 3.3 0 3.82
10/10/2018 21.8 32.6 47 1.500 2.7 0 4.33
11/10/2018 22.7 31.1 60.8 1.433 4.1 0 4.17
12/10/2018 21.4 27.2 61.8 1.633 1.3 0 3.4
13/10/2018 20.3 34.1 49.8 0.633 10.5 0 5.31
14/10/2018 20.5 33.4 53.8 1.200 6.4 14.6 4.82
15/10/2018 21 28.9 78.5 0.767 1.5 5 2.83
16/10/2018 19.9 28.8 64.5 1.500 8.7 8.8 4.98
17/10/2018 21.2 28.1 71 1.033 0.2 0 2.7
44
18/10/2018 18.3 28.1 83.3 0.467 2.6 1.2 2.93
19/10/2018 18.3 28.3 81 0.600 2 43.5 2.84
20/10/2018 18.6 27.1 56 2.133 4.6 42.5 4.5
21/10/2018 15.1 24.7 66.5 2.267 7 0 4.4
22/10/2018 15.3 27.7 59 1.633 11 0 5.42
23/10/2018 16.8 30 49.3 1.800 11 0 6
24/10/2018 19.7 30.6 67.8 1.200 5.9 0 4.37
25/10/2018 18.2 25.7 82.8 0.867 0.3 21.8 2.4
26/10/2018 19.4 29.6 71.8 1.300 5.6 23.2 4.2
27/10/2018 19.5 29.5 85.8 1.200 5 0.8 3.77
28/10/2018 19.5 28.8 60 0.833 6.2 6.7 4.24
29/10/2018 18.5 24.6 81 1.733 0.9 0 2.7
30/10/2018 17.4 28.9 71.5 1.167 6.6 5.5 4.34
31/10/2018 18.8 29.6 60.8 1.533 7.7 0 5.01
01/11/2018 19.1 31.1 72.5 2.067 6.5 0 4.81
02/11/2018 18.8 30.2 56.3 1.233 5.8 28.2 4.56
03/11/2018 20.8 31.2 50.5 1.500 9.4 0 5.8
04/11/2018 21.6 28.4 69.5 0.800 1.5 0 3.07
05/11/2018 19 23.9 77 1.533 0 2 2.59
06/11/2018 17.7 25.7 67 0.833 2.4 1.6 3.15
07/11/2018 18.8 26.5 59.5 1.333 4.1 0 3.97
08/11/2018 16 23.5 87.5 2.300 0 7.8 2.31
09/11/2018 14.8 18.4 87.5 1.800 0 29.8 2.05
10/11/2018 16.8 22.7 79 1.467 0.9 21.1 2.64
11/11/2018 16.1 27.1 68 1.767 7.2 0.1 4.62
12/11/2018 18.8 29.2 61.3 1.500 8.6 0 5.24
13/11/2018 20.1 30.3 59.8 1.867 9.6 0 5.82
14/11/2018 20.5 31.3 58.3 1.000 10 0 5.59
15/11/2018 19.6 30.2 74.8 1.333 5.5 0 4.29
16/11/2018 19.6 28.6 72.5 1.533 1.8 24.9 3.4
17/11/2018 20.2 27.8 60.3 1.000 5.2 0.7 4.19
18/11/2018 19.9 28.2 64 0.967 7.5 0 4.69
19/11/2018 19.5 25.3 84.3 0.400 0.3 4.3 2.4
20/11/2018 18.2 23 90 1.133 0 26 2.22
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22/11/2018 16.1 24.8 73 1.567 2.7 48.2 3.34
23/11/2018 18.2 26.5 67.5 0.967 2.8 0 3.41
24/11/2018 18.8 24.9 61.8 1.000 0.5 3.6 2.93
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29/11/2018 18.4 29.4 51.5 1.533 10.1 0 5.83
45
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04/12/2018 18 28 70 1.233 8.6 5 4.94
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08/12/2018 18.2 26.9 63 1.067 10.3 19.8 5.3
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12/12/2018 19.1 30.5 57.3 1.700 10.2 0 6
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15/12/2018 21.4 31.8 47 0.867 11.2 0 6.01
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17/12/2018 20.6 30.8 49.5 1.500 10.7 0 6.23
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19/12/2018 23 32.6 53.5 1.067 7 0 5.21
20/12/2018 22.2 33.6 51.3 1.300 8.9 0 5.94
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22/12/2018 19.5 32.2 72 0.333 5.7 1.3 4.2
23/12/2018 19.4 32.7 58.8 1.200 6.7 21.2 5.07
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46
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47
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15/03/2019 20.1 32.3 59.5 0.600 8.6 0 4.57
16/03/2019 20.6 30.2 69.3 1.133 4.3 0 3.67
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48
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17/04/2019 17.8 25.1 83.5 1.067 2 31.1 2.23
18/04/2019 19.5 28.9 58.5 0.433 8.3 10.8 3.46
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20/04/2019 17 30.5 51.5 0.733 9.3 0 3.81
21/04/2019 18.3 30.8 61.3 0.533 9 0 3.65
22/04/2019 20.2 29.2 64 0.967 6.6 0 3.44
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27/04/2019 19.3 29.2 62.3 1.233 8.8 0 3.84
28/04/2019 18.2 30 60.3 0.700 9 0 3.56
29/04/2019 19 29.1 63.3 0.867 8.5 3.2 3.52
30/04/2019 18.1 27.8 64 1.233 6.6 0.3 3.31
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07/05/2019 18.4 30.4 59.8 1.100 8.3 0 3.57
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09/05/2019 16.7 24.4 77 1.400 2 17 2.16
10/05/2019 16.5 26.7 69.8 1.233 4.5 0 2.68
11/05/2019 16.7 25.4 70 0.767 5.9 0 2.59
12/05/2019 16.8 29.5 66.3 0.833 8.6 0 3.22
13/05/2019 18 29.6 61 0.867 7.3 0 3.11
14/05/2019 19.2 29 65.3 0.467 6.8 0 2.75
15/05/2019 17.8 27.2 79.5 1.533 1.5 0 2.15
16/05/2019 16.9 23.1 78.3 0.967 0.4 10.4 1.7
17/05/2019 16.1 20.8 79.3 1.067 0 0 1.58
18/05/2019 16.4 25.1 71.8 0.967 4.8 0.6 2.4
19/05/2019 15.6 25.3 67.8 1.233 8.8 0 3.02
20/05/2019 15.6 28.1 57.3 1.400 8.9 0 3.44
49
21/05/2019 15.6 28.8 53.3 0.867 8.9 0 3.13
22/05/2019 16.3 29.1 55.3 1.533 8.9 0 3.62
23/05/2019 17.1 29.2 53.8 1.100 9 0 3.34
24/05/2019 17.2 28.8 57.3 0.700 7.1 0 2.77
25/05/2019 18 27.1 62.3 1.100 8.2 0 3.04
26/05/2019 15 28.4 55.3 0.933 8.1 0 2.98
27/05/2019 17.1 28.3 65.5 1.233 8.8 0 3.17
28/05/2019 16.7 28.7 60.3 1.100 8.5 0 3.12
29/05/2019 17.6 29.2 57.5 0.700 8.4 0 2.88
30/05/2019 18.1 27.1 59.5 1.200 8.6 0 3.12
31/05/2019 17 28.8 55.3 1.267 9 0 3.33
01/06/2019 17.1 30.1 52.3 0.467 8.7 0 2.71
02/06/2019 17.1 30.1 58.8 1.100 8.7 0 3.2
03/06/2019 16.4 29.2 71 1.667 8.9 0 3.28
04/06/2019 14.8 25.8 61.5 1.500 9 11.3 3.1
05/06/2019 9.9 22.5 59.5 1.233 9.1 0 2.69
06/06/2019 11.9 21.8 58.8 1.967 8.4 0 2.99
07/06/2019 12.4 23.9 58 1.033 8.7 0 2.67
08/06/2019 12 25.1 58.5 1.233 6.9 0 2.69
09/06/2019 11.8 23.9 59.8 1.333 9.1 0 2.83
10/06/2019 13.1 24.1 66.8 2.100 8.9 0 3.05
11/06/2019 14.6 24.7 68.8 1.233 8.3 0 2.68
12/06/2019 16.1 24.3 68.3 1.967 7.3 0 2.88
13/06/2019 16.2 25.3 66.8 1.233 9.2 0 2.85
14/06/2019 15.4 26.3 54.8 1.500 8.7 0.8 3.17
15/06/2019 15.8 25.1 58 1.367 6.6 0 2.78
16/06/2019 16 26.1 58.5 1.600 4.8 0 2.81
17/06/2019 13.8 23.5 56.8 1.233 5.9 0 2.53
18/06/2019 14.6 25.6 56.8 1.167 7.4 0 2.75
19/06/2019 15.9 25.7 51 0.967 6.2 0 2.59
20/06/2019 14.8 26.3 54 1.000 8 0 2.75
21/06/2019 14.2 24.2 66 1.800 7.7 0 2.85
22/06/2019 13.9 23.3 65.8 1.333 8.2 0 2.63
23/06/2019 14.6 23.3 66.8 1.400 7.1 0 2.56
24/06/2019 14.9 26.7 61 0.700 8.3 0 2.55
25/06/2019 15 27.8 64.8 1.067 7.4 0 2.72
26/06/2019 17.1 28.8 53 1.367 8.3 0 3.26
27/06/2019 17.3 27.5 55.5 1.200 4.8 0 2.7
28/06/2019 17.1 25.9 54 0.967 9.2 0 2.87
29/06/2019 15.5 24.6 64 0.667 7.9 0 2.41
30/06/2019 14.7 27.1 56.5 0.667 9.1 0 2.64
01/07/2019 14.8 27.6 57 0.600 8.5 0 2.56
02/07/2019 14.5 26.8 48.3 0.533 8.9 0 2.49
50
03/07/2019 14.9 28 45 1.067 7.8 0 2.99
04/07/2019 14.7 28.7 40.8 1.000 8.6 0 3.05
05/07/2019 18.7 27.9 61 1.333 6.2 0 2.91
06/07/2019 14.4 24.1 41 1.200 9 0 3.02
07/07/2019 10.4 23.6 47 1.033 9 0 2.74
08/07/2019 10.9 20.8 51.5 1.500 8.9 0 2.84
09/07/2019 12.4 22.2 55.5 2.133 9.2 0 3.25
10/07/2019 12.1 22.4 51.8 1.433 9 0 2.94
11/07/2019 11.6 25.4 48.8 0.533 9 0 2.46
12/07/2019 13 26.9 54.3 0.700 9.1 0 2.71
13/07/2019 13.8 29 46.5 0.800 8.9 0 2.93
14/07/2019 15.4 28.6 46.5 0.800 8.9 0 2.95
15/07/2019 16.8 29.3 43.5 0.833 8.4 0 3.01
16/07/2019 16.4 28.6 48.3 1.233 8.4 0 3.32
17/07/2019 14.9 22.2 60.3 2.300 8.5 0 3.27
18/07/2019 12.2 21.5 53.5 1.667 8.4 0 3.02
19/07/2019 12.4 20.5 56 1.600 7.5 0 2.82
20/07/2019 13.5 20.9 63.3 2.067 8.7 0 3.02
21/07/2019 14.7 22.6 61.5 3.000 6.6 0 3.4
22/07/2019 15.3 22.2 60.5 2.150 5.5 0 3
23/07/2019 15.3 24.6 59.3 1.300 8.9 0 3.09
24/07/2019 16.2 26.7 50 0.700 8.9 0 2.9
25/07/2019 14.9 24.9 61.5 1.633 8.9 0 3.27
26/07/2019 16.7 25 49.8 1.400 8.3 0 3.34
27/07/2019 14.6 25.3 52 0.967 8.9 0 3.04
28/07/2019 15.1 26.5 41 0.967 9.1 0 3.22
29/07/2019 15.7 25.4 49.8 1.267 8.9 0 3.34
30/07/2019 15.9 26.3 58 1.500 8.4 0 3.4
31/07/2019 16.5 28.1 43 0.700 8.5 0 3.05
01/08/2019 18 27.2 53.5 1.867 9.1 0 3.94
02/08/2019 16.6 30.4 38.8 1.067 9.1 0 3.67
03/08/2019 17.8 27.6 48.8 1.167 4.7 0 3.07
04/08/2019 16.2 23.3 71 2.133 4.4 0 2.77
05/08/2019 13 21.8 62.8 2.600 6.9 0 3.3
06/08/2019 15.4 21.2 67 2.600 1.3 0 2.61
07/08/2019 17.1 23.9 61.5 1.733 4.6 0 3
08/08/2019 17.5 28.5 61.5 1.100 8.2 0 3.42
09/08/2019 17 28.4 53.5 1.900 9.2 0 4.18
10/08/2019 17.1 28.7 51.5 0.833 8.2 0 3.34
11/08/2019 17.7 29.3 48 0.967 8.6 0 3.6
12/08/2019 19 28 49.8 1.067 9.5 0 3.76
13/08/2019 16.1 30.5 41 1.533 8.9 0 4.31
14/08/2019 17.8 25.2 65.8 2.133 6.8 0 3.52
51
15/08/2019 13.2 24.1 56 1.333 9.4 0 3.51
16/08/2019 12.3 24.8 48.8 2.133 9.5 0 4.17
17/08/2019 12.4 24.5 42 0.633 9.5 0 3.16
18/08/2019 13.8 28.2 46.3 0.800 8.2 0 3.4
19/08/2019 16.4 30.7 40.5 1.300 7.8 0 4.1
20/08/2019 19.8 29 54 1.333 4.5 0 3.44
21/08/2019 18.3 29.3 59 1.367 8.5 0 3.98
22/08/2019 18 26.3 69.5 1.900 4 0 3.12
23/08/2019 16.4 24.7 72.8 1.500 2.7 0 2.59
24/08/2019 14.4 27.8 57.5 1.467 9.2 0.1 4.02
25/08/2019 14.8 25.7 54.3 1.967 9 0 4.2
26/08/2019 15.9 25.2 54.3 1.733 8.3 0 3.98
27/08/2019 15.8 26.9 55.5 1.733 9 0 4.2
28/08/2019 15.2 24.9 48.5 1.567 4.2 0 3.46
29/08/2019 14.5 23.7 54.5 2.200 3 0 3.45
30/08/2019 14.4 28.6 51.3 1.267 8.6 0 4.08
31/08/2019 16.3 30.7 47 0.700 8.8 0 3.86
01/09/2019 18.2 32.8 41.3 0.967 8.6 0 4.31
02/09/2019 19.4 31.1 49.5 1.067 7.5 0 4.11
03/09/2019 20.3 33.1 40.8 2.000 8.7 0 5.49
04/09/2019 21.4 33.3 34.3 1.100 8.6 0 4.66
05/09/2019 21.2 28.2 62.8 1.333 8.5 0 4.22
06/09/2019 18.3 25 64.3 2.633 5.5 0 3.92
07/09/2019 16.9 28.5 56.8 1.833 6.5 0 4.21
08/09/2019 17.4 26.1 58.5 2.300 8.7 0 4.57
09/09/2019 16.2 28.4 46 1.200 8.7 0 4.33
10/09/2019 17.6 33.2 39.8 1.067 8.7 0 4.65
11/09/2019 19.8 34.1 39.5 1.000 8.7 0 4.7
12/09/2019 19.8 35.1 36.3 0.933 8.7 0 4.71
13/09/2019 22.1 35.5 26.8 1.600 8.4 0 5.7
14/09/2019 19.8 30.6 51.8 1.867 2.1 0 3.95
15/09/2019 18.2 28.1 55.5 1.367 8.4 0 4.43
16/09/2019 19.4 28 52.8 1.267 9 0 4.56
17/09/2019 18.6 33.1 41 1.467 8.8 0 5.23
18/09/2019 20.2 33.8 31.3 1.067 8.8 0 4.97
19/09/2019 21.8 34.7 32.8 0.900 7.8 0 4.69
20/09/2019 21.8 34.4 45.5 1.367 8.5 0 5.27
21/09/2019 22.1 34.9 45.8 0.500 8.3 0 4.4
22/09/2019 20.9 30.5 62.3 1.700 8.7 0 4.94
23/09/2019 16.4 23.7 66 1.833 1.7 0 3.01
24/09/2019 14.3 28.5 50.3 2.133 9.3 0 5.24
25/09/2019 16.2 20.8 76.5 1.367 0 0 2.17
26/09/2019 15.9 18.5 91.5 0.533 0 6 1.76
52
27/09/2019 14.4 27.5 62 0.833 7.1 15.1 3.86
28/09/2019 17.1 26.9 65.8 1.333 5.1 0 3.7
29/09/2019 18.4 29.8 69 1.067 7.5 0 4.28
30/09/2019 18 31 58 1.200 9.1 0 4.91
Anexo B: Dados diários do balanço hídrico da cobertura verde e da cobertura
impermeabilizada calculados pelo GreenRoof
Data Rainfall ETo ROOF A A A A A ROOF B B B B B
Input Storage EvapTrans Retention Run-off Input Storage EvapTrans Retention Run-off
mm mm litre litre litre litre litre litre litre litre litre litre
29950 0
1/10/2018 0 3.8 0 27445.7 2504.3 29950 0 0 0 0 0 0
2/10/2018 11.9 3.9 7128.1 31854.6 2719.3 34573.8 0 7128.1 0 299.5 299.5 6828.6
3/10/2018 0 5.3 0 28305.1 3549.5 31854.6 0 0 0 0 0 0
4/10/2018 0 4.5 0 25517.9 2787.2 28305.1 0 0 0 0 0 0
5/10/2018 0 4.7 0 22903.6 2614.2 25517.9 0 0 0 0 0 0
6/10/2018 0 2.9 0 21409.6 1494 22903.6 0 0 0 0 0 0
7/10/2018 0 3 0 19960.2 1449.5 21409.6 0 0 0 0 0 0
8/10/2018 1.6 5.1 958.4 18600.4 2318.2 20918.6 0 958.4 0 299.5 299.5 658.9
9/10/2018 0 3.8 0 17030.1 1570.3 18600.4 0 0 0 0 0 0
10/10/2018 0 4.3 0 15417.7 1612.4 17030.1 0 0 0 0 0 0
11/10/2018 0 4.2 0 14007.4 1410.3 15417.7 0 0 0 0 0 0
12/10/2018 0 3.4 0 12944.3 1063.1 14007.4 0 0 0 0 0 0
13/10/2018 0 5.3 0 11467.6 1476.6 12944.3 0 0 0 0 0 0
14/10/2018 14.6 4.8 8745.4 18078.8 2134.2 20213 0 8745.4 0 299.5 299.5 8445.9
15/10/2018 5 2.8 2995 19697.8 1376.1 21073.8 0 2995 0 299.5 299.5 2695.5
16/10/2018 8.8 5 5271.2 22266.4 2702.6 24969 0 5271.2 0 299.5 299.5 4971.7
17/10/2018 0 2.7 0 20896.7 1369.6 22266.4 0 0 0 0 0 0
18/10/2018 1.2 2.9 718.8 20161 1454.5 21615.5 0 718.8 0 299.5 299.5 419.3
19/10/2018 43.5 2.8 26056.5 44216.5 2001.1 46217.5 0 26056.5 0 299.5 299.5 25757
20/10/2018 42.5 4.5 25457.5 58063.1 3094.8 61157.9 8516.1 25457.5 0 299.5 299.5 25158
21/10/2018 0 4.4 0 55044.1 3019 58063.1 0 0 0 0 0 0
22/10/2018 0 5.4 0 51353.1 3691 55044.1 0 0 0 0 0 0
23/10/2018 0 6 0 47279.9 4073.2 51353.1 0 0 0 0 0 0
24/10/2018 0 4.4 0 44280.7 2999.2 47279.9 0 0 0 0 0 0
25/10/2018 21.8 2.4 13058.2 55627.7 1711.1 57338.9 0 13058.2 0 299.5 299.5 12758.7
26/10/2018 23.2 4.2 13896.8 58260.7 2897.2 61157.9 8366.6 13896.8 0 299.5 299.5 13597.3
27/10/2018 0.8 3.8 479.2 56126.1 2613.8 58739.9 0 479.2 0 299.5 299.5 179.7
28/10/2018 6.7 4.2 4013.3 57215.9 2923.5 60139.4 0 4013.3 0 299.5 299.5 3713.8
53
29/10/2018 0 2.7 0 55317.1 1898.8 57215.9 0 0 0 0 0 0
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54
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55
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22/2/2019 3.2 5.8 1916.8 57111.1 3918.5 61029.5 0 1916.8 0 299.5 299.5 1617.3
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59
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